2022年无机及分析化学习题解答1知识讲解.pdf
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1、此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除只供学习与交流第一章分散体系1-1 3%Na2CO3溶液的密度为1.03gml-1,配制此溶液200ml,需用 Na2CO310H2O 多少 g?溶液的物质的量浓度是多少?解:设所需Na2CO3m 克,则m V3 1.03 gml-1200 ml3 6.18g m(Na2CO310H2O) = 6.18 286 / 106 = 16.7 (g) c(Na2CO3)m/M(Na2CO3)V 6.18(1060.200)0.292(molL-1)1-2 为了防止 500ml 水在 268K 结冰,需向水中加入甘油(C3H8O3)多少克?解:设需加入甘油x
2、 克,根据题意Tf273-2685(K)TfKfb(B)5K1.86Kkgmol-1xM(C3H8O3) 0.5 x( 92gmol-15K0.50kg) 1.86Kkgmol-1 x123g 1-3 某水溶液,在200g 水中含有 12.0g 蔗糖 (M=342), 其密度为1.022g ml-1,试计算蔗糖的摩尔分数,质量摩尔浓度和物质的量浓度。解: x(蔗糖 )n(蔗糖 )/n( 蔗糖 )+n(水)(12.0 342)(12.0 342)+(200 18.0) 0.0350.035+11.1 0.03511.150.00314 b(蔗糖 )= n(蔗糖)/m(水)0.035(20010-
3、3)0.175mol kg-1c(蔗糖 )= n(蔗糖)/V( 溶液)0.035(200+12.0)/1.022=0.169 mol L-11-4 101mg 胰岛素溶于10.0ml 水中,该溶液在298K 时的渗透压为4.34kPa,求胰岛素的摩尔质量。解: =c胰RT=n胰RT/V n胰=m胰/M胰1115766010.034.429831.8101.0molgLkPaKmolKLkPagVRTmM胰胰1-5 实验测定未知物水溶液在298K 时的渗透压为750kPa,求溶液的沸点和凝固点。解:溶液的浓度为:c= / RT750kPa /(8.314kPaLK-1mol-1298K)0.30
4、3mol L-10.303mol kg-1Tb=Kbb未0.512K kgmol-10.303 mol kg-10.155K Tb = 373.15 + 0.155 = 373.31 (K) Tf=Kfb未1.86Kkgmol-10.303 mol kg-10.564K Tf = 273.15 0.564 = 272.59 (K) 1-6 某一学生测得CS2(l)的沸点是 319.1K , 1.00mol kg-1S 溶液的沸点是321.5K, 当 1.5gS溶解在 12.5g CS2中时,这溶液的沸点是320.2K,试确定S的分子式。解: CS2的 Kb可由下式求出:Kb Tb/b(S)=(
5、321.5K-319.1K)/1.00 mol kg-1=2.4K kgmol-118.2615 .12) 1.3192.320(10005.140.210002molgmTmKMCSbSbSMs261.8328 则硫的分子式为S81-7 人体血浆的凝固点为272.5K,求 310K 时渗透压。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 30 页 - - - - - - - - - - 此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除只供学习与交流解:人体血浆的浓度为c Tf/Kf = (27
6、3.15-272.5)/1.86=0.349mol L-1=c RT=0.349 mol L-18.314kPaLK-1mol-1 310K899.5kPa 1-8 今有两种溶液,一种为3.6g 葡萄糖 (C6H12O6)溶于 200g 水中,另一种为20.0 未知物溶于 500g 水中,这两种溶液在同一温度下结冰,计算未知物的摩尔质量。解:这两种溶液在同一温度下结冰,说明它们的bB相等。)()(M)()()(M)(水未知物未知物水葡萄糖葡萄糖mmmm500.0)(M0 .20200.01806.3未知物M(未知物 )400gmol-11-9 293K 时,葡萄糖 (C6H12O6)15g 溶
7、于 200g 水中,试计算该溶液的蒸气压、沸点、凝固点和渗透压。(已知 293K 时的 p*=2333.14kPa) 解: K蒸p*MA2333.14kPa0.018kgmol-142.0 kPakgmol-1p= K蒸b(葡萄糖 )=42.0(15180)/0.200=42.0 0.41717.5kPa p = 2333.14 17.5 = 2315.6 (kPa) TbKbb(葡萄糖 )0.512 0.4170.21K Tb 373.15 + 0.21 = 373.36 (K) TfKfb(葡萄糖 )1.860.4170.78K Tf = 273.15 0.78 = 272.37 (K)
8、= cRT bRT = 0.4178.314 293 = 1015.8 (kPa)1-10 试比较 MgSO4,K3Fe(CN)6,和 AlCl3三种电解质在下列两种情况中凝结值大小的顺序。(1)0.01molL-1 AgNO3溶液和 0.03molL K2CrO4(1)0.001mol L-1 AgNO3溶液和 0.01molL KBr 溶液等体积混合制成的AgBr 溶胶(2)0. 01molL -1AgNO3溶液和 0.001molL KBr 溶液等体积混合制成的AgBr 溶胶解: (1)因为 KBr 过量所得AgBr 溶胶为负溶胶,决定AgBr 负溶胶凝结值大小的因素为电解质中阳离子电荷
9、的多少,电荷愈多,凝结值愈小,所以其凝结值由大到小的顺序为,K3Fe(CN)6 MgSO4AlCl3。(2)因为 AgNO3过量所得AgBr 溶胶为正溶胶,决定AgBr 负溶胶凝结值大小的因素为电解质中阴离子电荷的多少,电荷愈多,凝结值愈小,所以其凝结值由大到小的顺序为,K3Fe(CN)6 MgSO4AlCl3。1-11 为制备 AgI 负溶胶,应向 25ml0.016 mol L 1的 KI 溶液中最多加入多少毫升的0.005 molL 1的 AgNO3溶液?解:要制备负溶胶,则I要多一些,所以:3005.0016.025AgNOV)(80005.0016.0253mlVAgNO1-12 混
10、合等体积0.008mol L-1AgNO3溶液和 0.003mol L-1的 K2CrO4溶液, 制得 Ag2CrO4溶胶,写出该溶胶的胶团结构,并注明各部分的名称,该溶液的稳定剂是何种物质?解:因为 AgNO3过量,电位离子是Ag+,也是稳定剂,胶团结构为:(Ag2CrO4)mnAg+(n-x)NO3-x+xNO3-, 胶核: (Ag2CrO4)m,胶粒: (Ag2CrO4)mnAg+(n-x)NO3-x+,胶团: (Ag2CrO4)mnAg+(n-x)NO3-x+xNO3-,电位离子: Ag+精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 -
11、 - - - - - - - - -第 2 页,共 30 页 - - - - - - - - - - 此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除只供学习与交流反离子: NO3- 1-13 苯和水混合后加入钾肥皂摇动,得到哪种类型的乳浊液;加入镁肥皂又将得到哪种类型的乳浊液?解:钾肥皂是亲水型乳化剂,形成水包油型乳浊液。镁肥皂是亲油型乳化剂,形成油包水型乳浊液。1-14 现有 0.01 molL -1AgNO3溶液和 0.01 mol L -1KI 溶液,欲制AgI 溶胶,在下列四种条件下,能否形成AgI 溶胶?为什么?若能形成溶胶,胶粒带何种电荷?(1)两种溶液等体积混合;(2)混合时一种溶
12、液体积远超过另一种溶液;(3)AgNO3溶液体积稍多于KI 溶液;(4)KI 溶液体积稍多于AgNO3溶液。解:(1)不能;反应完后,没有剩余的电位离子,恰好生成AgI 沉淀;(2)不能;由于过多的剩余电解质溶液也能使溶胶凝结;(3)能; AgI 颗粒能吸附少量的Ag而形成溶胶粒子;溶胶粒子正电荷。(4)能; AgI 颗粒能吸附少量的I而形成溶胶粒子;溶胶粒子负电荷。第二章化学热力学基础2-1 什么叫状态函数?什么叫广度性质?什么叫强度性质?解:体系的性质是由体系的状态确定的,这些性质是状态的函数,称为状态函数;体系的广度性质在数值上与体系中物质的量成正比,即具有加和性。体系某一广度性质的数值
13、等于体系中各部分该广度性质的加和。体系的强度性质在数值上与体系中物质的量无关,即不具有加和性。平衡体系某一强度性质的数值与体系中任一部分该强度性质的数值相等。2-2 自发过程的特点是什么?解: (1)自发过程具有方向性;(2)自发过程具有一定的限度;(3)进行自发过程的体系具有做有用功(非体积功)的能力。2-3 什么叫混乱度?什么叫熵?它们有什么关系?解:混乱度也称为无序度,它的大小与体系中可能存在的微观状态数目有关。熵就是用来描述体系混乱程度大小的函数。体系的混乱度越高,熵值就越大。2-4 什么叫自由能判据?它的应用条件是什么?解:用自由能的改变量来判断过程的自发性就叫自由能判据。应用条件:
14、定温、定压不作有用功。2-5 298K 时 6.5g 液体苯在弹式量热计中完全燃烧,放热 272.3kJ。 求该反应的mrU和mrH。解:因为: C6H6( l) 7.5O2(g) 6CO2(g) 3H2O(l)mrU 272.3( 6.5/78)=3267.6 kJmol-1精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 30 页 - - - - - - - - - - 此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除只供学习与交流mrHmrUBBRTgv)( 3267.6( 67.5) 8.3
15、14 298 10-3 3271.3. kJ mol-12-6 298K, 标准状态下HgO 在开口容器中加热分解,若吸热 22.7kJ可生成 Hg (l) 50.10g,求该反应的mrH,若在密封的容器中反应,生成同样量的Hg(l)需吸热多少?解: HgO(s)Hg(l) + 1/2O2(g) mrH22.7(50.10/200.59) 90.89 kJ mol-1 mrHmrUBBRTgv)(mrUmrHBBRTgv)(90.890.5 8.314 298 10-389.65 kJ mol-1 Q89.65 50.10200.5922.4 kJmol-12-7 已知 298K,标准状态下(
16、1))(2)()(2212sCuOgOsOCu)1(mrH 146.02 kJmol-1(2))()()(2sOCusCusCuO)2(mrH 11.30 kJmol-1求)()()()3(221gOsCusCuO的mrH。解:因为反应 (3) = (1) + (2) , 所以 H3= - (- 146.02 11.30) = 157.32( kJ/mol ) 2-8 已知 298K,标准状态下(1)Fe2O3(s)3CO(g)2Fe(s)3CO2(g) ) 1(mrH=24.77 kJmol-1(2)3Fe2O3(s)CO(g)2Fe3O4(s)CO2(g) )2(mrH 52.19 kJm
17、ol-1(3)Fe3O4(s)CO(g) 3FeO(s)CO2(g) )3(mrH39.01 kJmol-1求( 4)Fe(s)CO2(g) FeO(s)CO(g) 的mrH。解:因为反应(4)= (3) 2 +(2)( 1) 36 mrH(4)39.012 +(52.19)( 24.77) 36 16.69 kJ mol-12-9 由mfH的数据计算下列反应在298K、标准状态下的反应热mrH。(1)4NH3(g)5O2(g) 4NO(g) 6H2O(l) (2)8Al(s) + 3Fe3O4(s) 4Al2O3(s) + 9Fe(s) (3)CO(g) + H2O(g) CO2(g) +
18、H2(g) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 30 页 - - - - - - - - - - 此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除只供学习与交流解: (1) H298= 490.25 + 6(-285.84)-4 (-46.11)= -1169.6(kJ/mol) (2) H298= 4( -1676) -3( -1120.9)= -3341.3(kJ/mol) (3) H298=(-393.51)-(-110.53)+(-241.82)= -41.16(kJ/mol)
19、 2-10 由mfH的数据计算下列反应在298K、标准状态下的反应热mrH。解: (1) H298=(-3226.87 )+(-285.84) (-3267.54)+(-254.64)= 9.47 (kJ/mol) (2) H298=(-254.64)+(-1166.37)-(-871.54)+(-570.78)=21.31(kJ/mol) 2-11 由葡萄糖的燃烧热和水及二氧化碳的生成热数据,求298K 标准状态下葡萄糖的mfH。解:由 C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+ 6H2O(l) 可知:mrH)(6126OHCHmc6)(2COHmf+6)(2OHHmf)(6126O
20、HCHmf)(6126OHCHmf 6)(2COHmf+6)(2OHHmf - )(6126OHCHmc6 ( 393.51)+6(285.84) 2803.03 - 1273.07 kJ mol-12-12 已知 298K 时,下列反应BaCO3(s) BaO(s)CO2(s)mfH/kJ mol-11216.29 548.10 393.51 mS/ J k-1 mol-1112.13 72.09 213.64 求 298K 时,该反应的mrH,mrS和mrG,以及该反应可自发进行的最低温度。解: H298= (-548.10)+(-393.51)-(-1216.29)= 274.68(kJ
21、/mol) S298= (72.09 + 213.64) 112.13 = 173.6 (J/mol K) G298=H298- T S298= 274.68 298 173.610-3 = 222.95(kJ/mol)GT=H298- TS298H298/S298= 274.68/ 0.1736 = 1582 (K) 2-13mfG和mS数据,计算下列反应在298K 时的mrG,mrS和mrH。(1)Ca(OH)2(s) + CO2(g) CaCO3(s) + H2O(l) (2)N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) (3)2H2S(g) + 3O2(g) 2SO2(g) + 2H2
22、O(l) 解: (1) G298= (-1128.8-237.19)-(-898.56-394.36)=-73.07(kJ/mol) S298= (92.88+69.94)-(83.39+213.64) =-134.21(J/molK) H298=G298 + TS298= -73.07+298 (-134.21)10-3 = -113.06(kJ/mol) (2) G298= 2(-16.5)-0 =-33.0(kJ/mol) S298=2 192.3-(191.5+3 130.57) =-198.61(J/mol K) H298=G298 + TS298= -33.0+298 (-198.
23、61)10-3 = -92.19(kJ/mol) (3) G298= 2(-300.19)+ 2(-237.19)- 2 (-33.6) =-1007.56(kJ/mol) S298=2248.1+269.94-(2205.7+3205.03) =-390.41(J/mol K) H298=G298 + TS298= -1007.56+298 (-390.41)10-3 = -1123.9(kJ/mol) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 30 页 - - - - - - - -
24、 - - 此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除只供学习与交流第三章物质结构3-1 下列各组量子数,哪些是不合理的?为什么?(1)n=2 l=1 m=0 (2)n=2 l=2 m= -1 (3)n=3 l=0 m= +1 (4)n=2 l=3 m= +2 解: (2) (3) 、 (4)不合理。因为l 的取值为 0,1,2,( n-1) , (2)中 l 的值只能是0 或 1; (3)中 m 的取值范围只能是0, l; (4)中 l 的取值范围只能是0 或 1,当 l 为 0时, m 只能为 0,当 l 为 1 时,m 的取值可为0 或 l。3-2 用原子轨道符号表示下列各套量子数;并按
25、其轨道能量高低次序排列。编号n l m n 编号n l m n 5 2 1 ?3 2 1 ?4 0 0 ?3 2 2 ?3 1 0 ?3 0 0 ?解:为 5dxz为 4s 为 3pz为 3dyz为 3dxy为 3s多电子体系能量高低顺序为3s 3pz 4s 3dyz = 3dxy 5dxz单电子体系能量高低顺序为3s = 3pz = 3dyz = 3dxy 4s Al3由于核外电子数相同,则核电荷数越大,离子半径越小;(2)Br K由于核外电子数相同,则核电荷数越大,离子半径越小;(4)Cu Cu2+ 同一元素,价态不同,失电子越多,离子半径越小。3-9 指出下列分子中有几个键和键。N2、C
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